吳會(huì)杰 李 元 柳紅東
([1]重慶文理學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 重慶 402160;[2]西南大學(xué)材料與能源學(xué)院 重慶 400715)
伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展和科技的突飛猛進(jìn),高校不斷地深化課程教學(xué)改革,大大提高課程教學(xué)質(zhì)量和效果,全面提升人才培養(yǎng)水準(zhǔn),積極適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)對(duì)大學(xué)生知識(shí)文化水平、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)不斷提高的要求。在這樣的背景下,《物理化學(xué)》課程作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課,不僅要求學(xué)生掌握該課程的基礎(chǔ)理論知識(shí),還要求掌握課程中相關(guān)的科學(xué)研究方法,并且將其運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題的分析、解決中。所以,通過(guò)《物理化學(xué)》課程的學(xué)習(xí),對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力,動(dòng)手能力,分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,及其創(chuàng)新能力等方面產(chǎn)生很重要的影響。但是,《物理化學(xué)》課程與大學(xué)物理、化學(xué)、高等數(shù)學(xué)等課程密切相關(guān),牽涉到大量的物理、化學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)推理公式,具有理論性、邏輯性強(qiáng),概念抽象,公式繁多等學(xué)科特點(diǎn),學(xué)生學(xué)起來(lái)普遍感到困難并且枯燥乏味,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性逐漸喪失。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前形勢(shì)下《物理化學(xué)》課程的教學(xué)要求。因此,亟需推進(jìn)《物理化學(xué)》課程教學(xué)改革,充實(shí)并更新教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,完善教學(xué)手段和考核制度,進(jìn)而逐步達(dá)到全面提高《物理化學(xué)》課程的教學(xué)質(zhì)量和效果,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
《物理化學(xué)》是一門(mén)具有理論性、邏輯性強(qiáng),概念抽象,公式繁多等特點(diǎn)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本校選用的教材是印永嘉主編的第四版簡(jiǎn)明教程,總共十章。第一章是緒論,簡(jiǎn)要的介紹了物理化學(xué)的研究對(duì)象、物理化學(xué)的重要意義以及如何學(xué)好物理化學(xué)這門(mén)課。后面九章分別詳細(xì)的講述了熱力學(xué)第一定律,熱力學(xué)第二定律,化學(xué)勢(shì),化學(xué)平衡,多相平衡,統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)初步,電化學(xué),表面現(xiàn)象與分散系統(tǒng),化學(xué)動(dòng)力學(xué)基本原理,以及復(fù)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)?!段锢砘瘜W(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容較多,理論知識(shí)比較抽象、難懂,與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容和知識(shí)介紹的較少,這就造成了課程理論知識(shí)與所學(xué)專業(yè)脫節(jié)的現(xiàn)象,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣缺失和學(xué)習(xí)積極性大大降低,學(xué)生課堂注意力不集中,對(duì)教學(xué)內(nèi)容不感興趣。再加上該課程課時(shí)量比較少,只有48學(xué)時(shí),這也造成了任課教師課堂上“滿堂灌”,學(xué)生被動(dòng)的接受學(xué)習(xí),久而久之,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
傳統(tǒng)教學(xué)主要是指教師站在講臺(tái)上講解知識(shí)要點(diǎn)并以板書(shū)為輔助,學(xué)生在課堂上聽(tīng)講并做練習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)法的特點(diǎn)是教師是整個(gè)課堂教學(xué)的主宰,是知識(shí)的傳授者,學(xué)生是被動(dòng)接受者,是知識(shí)的傳授對(duì)象。黑板板書(shū)是傳統(tǒng)教學(xué)不可或缺的一部分,教師把教學(xué)內(nèi)容以及重難點(diǎn)用粉筆標(biāo)注在黑板上,讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握。這種粉筆加黑板的單一的教學(xué)方式會(huì)使一些學(xué)生覺(jué)得知識(shí)的枯燥,從而思想開(kāi)小差,注意力不集中,學(xué)習(xí)效率低。
多媒體教學(xué)擁有信息傳遞快,信息量傳遞大等優(yōu)點(diǎn),能在短時(shí)間內(nèi)迅速播放所要學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容,節(jié)約了教學(xué)時(shí)間,提高了教學(xué)效率;多媒體教學(xué)圖文聲像并茂,活躍課堂氣氛,能夠多角度調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能夠主動(dòng)地參與學(xué)習(xí),感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣;課間活動(dòng)或休息時(shí),利用多媒體播放一些搞笑視頻或音樂(lè)等節(jié)目,使學(xué)生的身心得到調(diào)節(jié)和放松,做到勞逸結(jié)合,從而可以精力充沛的投入到下一堂課中;然而多媒體教學(xué)并不是完美無(wú)缺的,也存在著一些弊端,例如由于多媒體課件的播放速度較快,重難點(diǎn)不突出,就會(huì)使得一些學(xué)生遺漏一些知識(shí)點(diǎn),跟不上課堂學(xué)習(xí)進(jìn)度,對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容掌握不夠扎實(shí)。
《物理化學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容較多,但課時(shí)量較少,所以任課教師大都利用多媒體課件進(jìn)行課堂教學(xué),從而忽略了與傳統(tǒng)教學(xué)的有效結(jié)合。這樣就致使教學(xué)速度較快,課堂知識(shí)點(diǎn)以及重難點(diǎn)不突出,學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握不扎實(shí),課堂教學(xué)質(zhì)量不高。
2.1.1 啟發(fā)式教學(xué)
由于《物理化學(xué)》課程本身具有一定的學(xué)習(xí)難度,所以任課教師在課堂上的知識(shí)講授就顯得至關(guān)重要。但一節(jié)課只有45分鐘,教師在課堂上就不能夠面面俱到,而應(yīng)該突出重難點(diǎn),傳授學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,循序善誘引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)要做到重點(diǎn)知識(shí)講透,難點(diǎn)知識(shí)使之變?nèi)菀祝幸庾R(shí)、有目的地采取提問(wèn)或設(shè)疑的方式,正確引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。對(duì)于課本上難度較小的內(nèi)容就放手教給學(xué)生自主學(xué)習(xí),這樣就培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果,提高了課堂教學(xué)效率。
2.1.2 合作性學(xué)習(xí)
合作性學(xué)習(xí)的目的就是在學(xué)習(xí)過(guò)程中讓學(xué)生互相幫助、資源共享以及分工合作來(lái)提高學(xué)習(xí)樂(lè)趣和積極性,并對(duì)學(xué)生的情感、學(xué)習(xí)態(tài)度以及人生觀、價(jià)值觀等產(chǎn)生有利的影響,有益于學(xué)生發(fā)揮自身特點(diǎn)、揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短,進(jìn)而形成并提高整體優(yōu)勢(shì),達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。在分組學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師在課堂教學(xué)中可以提出一些開(kāi)放性課題供小組討論,并要求每個(gè)組員給出自己的見(jiàn)解,教師負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)小組間不同的意見(jiàn),分析問(wèn)題,并提出解決問(wèn)題的正確途徑,最終使問(wèn)題得到有效解決。在小組討論過(guò)程中,每個(gè)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)有了深刻的理解,獲取了知識(shí),增強(qiáng)了自信心,提高了學(xué)習(xí)興趣,形成了有效學(xué)習(xí)。在教學(xué)中穿插合作性學(xué)習(xí),體現(xiàn)了以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)理念,有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及歸納總結(jié)的能力。此外,還能夠培養(yǎng)和提高學(xué)生的溝通能力、人際交往能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。
《物理化學(xué)》課程共有十章,教學(xué)內(nèi)容較多,教師要根據(jù)教學(xué)大綱要求,做到重難點(diǎn)突出。比如講授第1章熱力學(xué)第一定律,首先要詳細(xì)講授熱力學(xué)概論,使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)、環(huán)境、狀態(tài)函數(shù)、熱力學(xué)平衡等基本概念有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí);重點(diǎn)講授熱力學(xué)第一定律,要求同學(xué)們熟練掌握不同條件下系統(tǒng)體積功、理想氣體的熱力學(xué)能和焓的計(jì)算以及理想氣體定溫可逆膨脹、理想氣體定壓可逆膨脹、理想氣體絕熱過(guò)程中功、熱力學(xué)能、焓的計(jì)算;詳細(xì)講授化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng),要求學(xué)生熟練計(jì)算反應(yīng)的生成焓和燃燒焓。講授第2章熱力學(xué)第二定律,首先簡(jiǎn)單講授自發(fā)過(guò)程的共同特點(diǎn);詳細(xì)講授熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表達(dá);重點(diǎn)講授卡諾循環(huán)的四個(gè)過(guò)程和卡諾定理,要求學(xué)生掌握卡諾循環(huán)中四個(gè)過(guò)程中熱量、功、熱力學(xué)能以及卡諾熱機(jī)效率的計(jì)算;詳細(xì)講授熵、吉布斯函數(shù)的概念和計(jì)算公式。講授第3章化學(xué)勢(shì),詳細(xì)講授偏摩爾量、化學(xué)勢(shì)的概念及計(jì)算;重點(diǎn)講授理想液態(tài)混合物中物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)的計(jì)算,使學(xué)生掌握拉烏爾定律和亨利定律的概念和計(jì)算公式,并能夠根據(jù)不同的條件,準(zhǔn)確計(jì)算溶液的化學(xué)勢(shì);最后簡(jiǎn)單介紹下不揮發(fā)性溶質(zhì)理想稀溶液的依數(shù)性。講授第4章化學(xué)平衡,先簡(jiǎn)單介紹化學(xué)反應(yīng)的方向和限度;詳細(xì)講授反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變化及其計(jì)算公式;重點(diǎn)講授范特霍夫等溫方程,使學(xué)生掌握反應(yīng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變化的計(jì)算,并準(zhǔn)確判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。
“臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年功”。教師要想上好課,就要在各個(gè)方面提前做好準(zhǔn)備。首先,任課教師要正確、充分把握課程教學(xué)內(nèi)容,仔細(xì)專研教材,對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入思考和研究,認(rèn)真?zhèn)湔n并寫(xiě)好教案,明確教學(xué)重難點(diǎn);除了教材以外,任課教師還應(yīng)結(jié)合自己的科研方向,上網(wǎng)或圖書(shū)館查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)與資料,使物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與國(guó)際前沿科學(xué)研究相結(jié)合,提高教師的知識(shí)儲(chǔ)備并擴(kuò)大知識(shí)面。俗話說(shuō)“窮則獨(dú)善其身,達(dá)則兼濟(jì)天下”,只有任課教師本身具有淵博的知識(shí)、較強(qiáng)的科研能力,才能培養(yǎng)出知識(shí)面寬,科研能力強(qiáng)的學(xué)生。另外,任課教師要努力提高自己的授課技巧,提高課堂教學(xué)效果。多和優(yōu)秀的教師交流,多聽(tīng)聽(tīng)優(yōu)秀教師的課,多與同行交流學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)別人的授課方法和技巧,使之轉(zhuǎn)化為自己的教學(xué)特色。
傳統(tǒng)的課程考核主要是期末考試,這種考核方式過(guò)于注重期末成績(jī),從而造成了不少學(xué)生在平時(shí)不好好學(xué)習(xí),對(duì)課程知識(shí)掌握不牢,等到期末考試前突擊復(fù)習(xí)。等考完試,知識(shí)也基本忘光了。這種考核方式比較片面,不能全面評(píng)價(jià)學(xué)生,也不利于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)?!段锢砘瘜W(xué)》課程考試可由平時(shí)成績(jī)、課堂討論、期中考試和期末成績(jī)四部分組成,其中平時(shí)成績(jī)占20%,課堂討論占10%,期中考試成績(jī)占30%以及期末考試成績(jī)占40%。平時(shí)成績(jī)主要考察學(xué)生的出勤率和作業(yè)情況。課堂討論主要采取課堂討論的方式,開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解和掌握。這種考核方式不僅重視學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí),全面考核了學(xué)生對(duì)該課程的掌握情況,而且開(kāi)拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維、激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣、提高了學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)了學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。
《物理化學(xué)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)理論課程,由于課程特點(diǎn),其教學(xué)改革任務(wù)仍然任重而道遠(yuǎn)。任課教師作為課堂教學(xué)的掌舵者,如何運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,合理編排教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率等,成為課程教學(xué)改革亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題,需要廣大任課師在課堂教學(xué)中不斷實(shí)踐探討,進(jìn)一步提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。